4月中旬在北京召开的英特尔(Intel)信息技术峰会(IDF)上,英特尔技术与制造事业部高级院士兼制程架构与集成部总监Mark Bohr称,45纳米节点采用的高k+金属栅极技术是近40年来晶体管技术发展的最重大创新。Bohr同时宣布采用45nm技术制造的新一代Penryn处理器将于今年下半年量产。
英特尔的45nm CPU技术目前正处于开发和量产的过渡点,成品率稳步上升。45nm的Penryn处理器将采用高k+金属栅取代传统的多晶硅与SiO2氧化层,与65nm技术相比,晶体管密度大约能提高两倍,转换速度(频率)将因此提高20%,同时转换能耗减少30%,并将漏电降至1/5。据Bohr介绍,在与45nm工艺同时采用的还有新一代的SiGe材料以及互连层中新的多孔低k材料。
英特尔的65nm的CPU于2005年量产,并在2006年第三季度产量超过了90nm产品,英特尔在2006年65nm CPU的销售量超过了7千万颗。在摩尔定律的指引下,英特尔正以两年为一周期,在新技术节点的推进路程中急行军。
除英特尔外,台积电(TSMC)、IBM、Chartered等也正在积极研发45nm技术。台积电的45nm工艺量产计划于今年9月开始,当英特尔史无前例地将IDF首站移师中国时,台积电同样选择在4月中,在美国的San Jose、Boston和Austin举办了三场技术研讨会,在45nm工艺基本就绪之时,开始在美国的先进IC设计公司中大力宣传从工艺、IP、设计工具及参考流程等在内的完善的服务体系(Ecosystem),争取未来的订单。
从设计的角度来看,65nm过渡到45nm属于平稳过渡。据台积电研发副总裁Jack Sun介绍,从工艺的角度,台积电的45nm工艺仅有两个主要的改变,一是在一些关键层中将引入浸入式光刻技术,二是更低k值的多孔材料也将用于互连层的内部。
早在去年12月,IBM即宣布采用浸入式光刻和超低k介电材料的45nm芯片开发成功,今年1月,高k金属栅极成功替换了传统的多晶硅与SiO2门栅,为晶体管尺寸的微缩扫清了又一个障碍。
IBM半导体研发中心副总裁Lisa Su说,进入45nm,80%晶体管性能的提高都需要创新的技术,在研发成本已让业界难以承受之时,每一次创新的决策都将是至关重要的。因此我们看到,自2003年10月英特尔首次公布高k加金属栅极的技术后, TSMC、IBM等公司都在采用几乎同样的技术路线和方法。 |